A pesquisa mais recente sobre quatro aspectos de 100G QSFP28 e SFP112

A tecnologia de comunicação móvel de quinta geração (5G) foi implantada comercialmente por três anos e entrou em um período crítico de aplicação em larga escala. O módulo óptico da portadora tem um impacto importante no desempenho de transmissão das redes de comunicação móvel. À medida que a construção 5G continua avançando e os cenários de aplicação se tornam mais ricos, a indústria continua a explorar novas pesquisas de tecnologia de módulo óptico 5G fronthaul, middlehaul e backhaul para atender à demanda por maior largura de banda, maior desempenho, menor custo e tamanho menor, e para se preparar totalmente para a implantação do Beyond 5G e até mesmo do 6G.

A FiberMall realizou pesquisas detalhadas sobre tecnologias de módulos ópticos para aplicações de suporte 5G, data center e acesso totalmente óptico, e algumas das soluções foram gradualmente amadurecidas e aplicadas em escala. A FiberMall combina os principais requisitos da próxima geração de módulos ópticos portadores 5G, pesquisa novas soluções de tecnologia, avalia a capacidade de produção de módulos ópticos portadores 5G e dispositivos de chip optoeletrônicos centrais, apresenta sugestões de desenvolvimento subsequentes e promove o desenvolvimento coordenado e ordenado dos próximos cadeia da indústria de módulo óptico de portador 5G de geração.

Com o rápido aumento do tráfego de Internet móvel, a construção e a otimização da rede 5G continuarão avançando. Recursos de espectro mais ricos também serão liberados para impulsionar a evolução iterativa da tecnologia de portadora para atender à demanda cada vez mais proeminente de interconexão de dados de alta velocidade.

Figura 1. 5G frontalarrastamento evolução da demanda do portador

Atualmente, as camadas de acesso e convergência de middlehaul e backhaul 5G usam principalmente módulos ópticos de 25G, 50G e 100G. A rede 5G middlehual e backhaul de próxima geração continuará a evoluir para maior velocidade, alta capacidade, baixo consumo de energia, baixa latência e baixo custo, como 200G. Em cenários de aplicação em que os recursos de fibra são relativamente limitados, os módulos ópticos bidirecionais de fibra única podem economizar 50% dos recursos de fibra em comparação com os módulos ópticos bidirecionais de fibra dupla. O módulo óptico 100G BiDi com as vantagens de boa simetria de atraso tornou-se um dos pontos de pesquisa na indústria. Além disso, a FiberMall pesquisou módulos ópticos 100G QSFP28 com distância de transmissão de 80 km. A fim de reduzir o custo e expandir o escopo do aplicativo, a indústria começou a layout Módulos ópticos 100G QSFP28 com mais de 80 km de distância de transmissão e módulos ópticos O-band WDM e outras pesquisas tecnológicas.

Módulos ópticos 100G QSFP28 e SFP112

A FiberMall considera 100G e outras taxas para módulos ópticos de encaminhamento 5G de próxima geração, mas o progresso da pesquisa é relativamente limitado. Os primeiros módulos ópticos modulados de intensidade de 100G são usados ​​principalmente em data centers e áreas metropolitanas com esquema 4x25G NRZ na forma de pacote QSFP28, que possui vários canais e processo relativamente complexo. Com a maturidade gradual da tecnologia PAM4 e dispositivos de chip optoeletrônico de 50GBaud, a taxa de 100G pode ser alcançada por meio de um único canal para simplificar o processo de embalagem e reduzir custos. Para uma distância de transmissão de 10 km, a indústria possui um módulo óptico QSFP100 LR28 de canal único de 1 Gb com integração interna do chip DSP. A FiberMall lançou produtos de módulo óptico 100G QSFP28 LR1.

Tabela 1. Possíveis soluções de tecnologia para transceptores 5G fronthaul 100G de próxima geração

Módulo óptico 100G BiDi QSFP28

O módulo óptico 50G SFP56 BiDi foi aplicado na camada de acesso de backhaul médio 5G. O módulo óptico 100G QSFP28 BiDi tem possíveis cenários de aplicação na próxima geração 5G fronthaul, middlehaul e backhaul acesso e camada de agregação, interconexão de data center, etc. O módulo óptico 100G QSFP28 BiDi é baseado no tipo de código de modulação 100G PAM4 de onda única, que tem menos dispositivos e menor consumo de energia do que o módulo óptico tradicional 4G QSFP100 de 28 canais. O módulo óptico 100G QSGP28 BiDi é baseado em uma solução DSP em comparação com o módulo óptico 50G SFP56 BiDi, mas o primeiro tem um custo e consumo de energia melhores. As soluções técnicas do módulo óptico 100G QSFP28 BiDi são mostradas na Tabela 2.

Tabela 2. Solução de tecnologia de módulo óptico 100G QSFP28 BiDi

O sinal elétrico PAM4 é inserido no BOSA e aciona o laser EML para emitir um único sinal óptico PAM100 de 4G. Na direção de recepção, o sinal óptico único é convertido em sinal elétrico 100G PAM4 após BOSA e, em seguida, convertido em quatro sinais elétricos 25G NRZ por DSP para processamento de sinal e entrada no equipamento do sistema.

Figura 2. Diagrama de bloco funcional do módulo óptico Lambda 100G QSFP28 BiDi único e solução de tecnologia BOSA

Do ponto de vista da distância de transmissão, as especificações técnicas do módulo óptico 100G QSFP28 BiDi de 10 km são menos estressantes para a solução opcional e o orçamento do link é fácil de alcançar. No entanto, a embalagem do dispositivo é principalmente CAIXA, e o processo de embalagem TO ainda não está maduro e não pode ser realizado na produção em massa. O 100G QSFP28 BiDi 30km e os módulos ópticos de 40 km têm altos requisitos para OMA no transmissor e sensibilidade no receptor, que são difíceis de alcançar com base no nível atual do dispositivo e requerem outras tecnologias importantes, como otimizar o processo no transmissor para melhorar a eficiência do acoplamento de energia e aumentando a margem de sensibilidade no receptor para reduzir a taxa de rendimento na produção em massa. A seleção de comprimento de onda do módulo 100G QSFP28 BiDi ainda não alcançou um consenso na indústria devido a especificações técnicas e limitações de dispersão, e há incerteza na avaliação e triagem de chips de laser, e a cadeia da indústria ainda não está madura.

Na padronização internacional, IEEE802.3 e OIF foram 100G QSFP28 módulo óptico da interface elétrica de alta velocidade para fazer as especificações relevantes.

Em termos de interface óptica, IEEE802.3 e 100G Lambda MSA lançaram sucessivamente 100G QSFP28 Single Lambda 10 km, 20 km, 30 km e 40 km de padrões de módulo óptico bidirecional de fibra dupla, que regulam indicadores-chave, como orçamento de link, potência óptica, extinção relação, sensibilidade, etc. 100G QSFP28 BiDi óptico O IPEC estabeleceu o projeto padrão 100G QSFP28 BiDi 30km,40km em abril de 2022, e IEEE802.3 estabeleceu o projeto padrão super 50G BiDi em 2022.

Tabela 3. Progresso da padronização de 100G QSFP28 Single Lambda 10km e acima da distância

As seguintes dificuldades existem no teste e verificação de módulos ópticos 100G QSFP28 BiDi: Como os comprimentos de onda de transmissão dos módulos ópticos BiDi são diferentes, o lado do transmissor de cada comprimento de onda precisa ser testado separadamente, incluindo parâmetros como comprimento de onda central, potência óptica média de saída, taxa de extinção, TDECQ, OMAouter, overshoot/undershoot e tempo máximo de conversão. Enquanto isso, as características de recepção, como BER e sensibilidade do link de transmissão bidirecional, também podem diferir e precisam ser testadas separadamente.

Existem diferentes métodos de teste de sensibilidade. Existem diferentes métodos de teste de sensibilidade. Primeiro, referindo-se à especificação 100G Lambda MSA 100G-LR1/ER1, a potência de sensibilidade óptica do link é medida com o transmissor de referência TECQ e comparada de acordo com a fórmula de seleção de valor TECQ. A segunda é realizar um teste de sensibilidade de recepção de pressão calibrando o sinal de pressão óptica após os parâmetros SECQ. O primeiro é relativamente simples, mas os resultados do teste podem ser influenciados por diferentes transmissores de referência e produzir viés sistemático. O último teste é mais consistente, mas requer maior repetibilidade para a calibração do olho de pressão.

Em termos de dispositivos de chip de núcleo, os módulos ópticos 100G QSFP28 BiDi podem compartilhar a cadeia da indústria de módulos ópticos 100G QSFP28 Single Lambda. Vários fabricantes lançaram chips optoeletrônicos relevantes, mas ainda existem algumas tecnologias-chave a serem desbravadas. Especificamente, os lasers EML de 53GBaud precisam ter alta largura de banda, alta taxa de extinção e grandes características de potência de saída. Se o laser EML de 25GBaud for filtrado, o rendimento é baixo. Uma nova otimização no projeto da estrutura do chip, dopagem de material, etc. é necessária para resolver o problema de garantir a confiabilidade enquanto aumenta a largura de banda. Os fabricantes de chips já iniciaram o projeto e o investimento. Os detectores 53GBaud PIN e APD foram produzidos em massa. Amostras de taxa de 50G estão disponíveis para DSP, com bom desempenho de teste, e taxas de 100/400G estão no estágio de P&D.

O principal gargalo no futuro não é o design do produto, mas o processo de fabricação de alta precisão. A adoção de soluções que integram vários dispositivos de chip discretos (como drivers integrados DSP, etc.) ajudará os fabricantes a obter uma substituição mais rápida usando o mesmo processo de fabricação e concentrando recursos em inovações.

Tabela 4. A cadeia da indústria de dispositivos de chip de módulo óptico 100G QSP28 BiDi

Atualmente, a FiberMall tem a capacidade de fornecer módulos ópticos 100G BiDi de 10 km de onda única em massa. Com o aumento da maturidade da tecnologia de empacotamento de dispositivos de 53GBaud, o rendimento do produto dos módulos ópticos está melhorando gradualmente. Espera-se que o custo do módulo óptico 100G QSFP28 BiDi seja melhor do que a solução 100G QSFP28 LR4, considerando o custo do divisor e filtro combinados, custo de CDR e DSP, número de lasers e requisitos de faixa de comprimento de onda, custo de embalagem e rendimento de produção. Módulos ópticos 100G QSFP28 BiDi 10km e 20km estão em fase comercial. O módulo ótico 100G QSFP28 BiDi 30km da FiberMall foi lançado como uma amostra, e o módulo ótico 100G QSFP28 BiDi 40km está em desenvolvimento e foi verificado que alcança transmissão de 40km em um ambiente de laboratório.

Nos próximos anos, a demanda por módulos ópticos 100G QSFP28 BiDi será cada vez mais proeminente, pois os requisitos para sincronização de alta precisão, economia de recursos de fibra e redução de custos operacionais são ainda mais aprimorados. O módulo óptico 100G QSFP28 LWMD4 BiDi 20km da FiberMall está disponível comercialmente em pequenas quantidades, mas o custo é muito alto porque usa 4 pares de dispositivos ópticos; A aplicação de Módulo óptico 100G Single Lambda BiDi QSFP28 também está começando a ocupar uma posição importante no projeto de implantação de operadoras e integração de fornecedores de equipamentos e deve ser comercializado no primeiro semestre de 2023. O módulo óptico 100G Single Lambda BiDi QSFP28 terá potencialmente mais espaço de aplicação se puder suportar ambos Sinais Ethernet e OTN, mas não há chip DSP 100G de onda única que suporte serviços OTN no setor, e os aplicativos e indicadores relacionados precisam ser mais estudados.

Módulo óptico 100G QSFP28 para distâncias acima de 80 km

Cenários de aplicação do módulo óptico de 100G com distância de transmissão acima de 80km

Cenário de aplicação ponto a ponto:

Os cenários de aplicativos ponto a ponto se aplicam principalmente ao acesso ao data center e os serviços de suporte são puxados para a camada de agregação por meio de fibras ópticas. Por exemplo, as interfaces IP RAN, PTN e OLT são conectadas a redes portadoras. Conforme mostrado na Figura 3 (a), a distância de transmissão do cenário de aplicação de luz cinza ponto a ponto é geralmente de 40km, 80km ou 120km, sendo 40km a maior proporção e 80km a segunda. Embora a demanda por 120 km não seja óbvia no momento, ela tem possibilidades potenciais no futuro. O tradicional módulo óptico 4x25G 100G começa a passar de 10km/40km para 80km/120km. Conforme mostrado na Figura 3 (b), o cenário de aplicação de luz colorida ponto a ponto é aplicável à situação de escassez de recursos de fibra, e a tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda é usada para melhorar a utilização da fibra.

Figura 3. Cenário de aplicação ponto a ponto

Cenários de aplicação de anel de portador de camada de acesso integrada

O anel de portador de acesso abrangente tem principalmente dois requisitos de aplicação. Em primeiro lugar, o desenvolvimento de serviços de acesso abrangente e os novos requisitos de suporte. Os serviços de transmissão ao portador cobrem o acesso ao serviço 10G, 25G a 100G, ou seja, a taxa ao portador é aumentada para 100G. Em segundo lugar, a transformação on-line dos negócios existentes e a restrição de fibra óptica do gasoduto de urbanização, de modo a facilitar a reconstrução da antiga fundação e a atualização dos requisitos de docagem, a tecnologia WDM é introduzida imediatamente. Resumindo, a distância de transmissão do módulo óptico 100G QSFP28 é estendida para 100km~150km pelo anel de rolamento de acesso integrado de baixo custo, o que significa que o anel de rolamento metropolitano tradicional com uma distância de transmissão de 320km é aplicado ao anel de rolamento de acesso com uma distância de transmissão de menos de 200 km.

Figura 4. Cenário de aplicação do anel de portador da camada de acesso integrada

Dois tipos de soluções de tecnologia de módulo óptico 100G QSFP28 para distâncias de transmissão acima de 80km

Solução 100G LWDM4

A solução de luz cinza para distância de transmissão acima de 80 km pode ser estendida com o esquema 100G QSFP28 ZR4, usando o tipo de código de modulação 4x25G NRZ com base no comprimento de onda LWDM. A interface elétrica segue o padrão CAUI-4, e a interface óptica utiliza laser EML no lado do transmissor e amplificador óptico semicondutor (SOA) + detector de PIN no lado do receptor. Os dispositivos transceptores são todos hermeticamente fechados com BOX para garantir efetivamente a confiabilidade do módulo óptico. Para atender ao orçamento de link de mais de 80 km de distância de transmissão, as especificações técnicas do transmissor e do receptor são mais rigorosas. Entre eles, o lado do transmissor precisa aumentar significativamente a potência óptica de saída. Devido ao uso de lasers EML e à necessidade de todos os 4 canais atenderem aos requisitos, o rendimento será afetado até certo ponto. A fim de aumentar a potência luminosa, a corrente do laser precisa ser aumentada, o que pode levar à corrente de trabalho na zona de saturação, à eficiência luminosa do chip do laser, ao processo de acoplamento do dispositivo e à depuração dos parâmetros das extremidades do módulo e outros novos desafios. Ao mesmo tempo, os requisitos de sensibilidade do receptor são mais rígidos e o processo precisa ser ainda mais otimizado. Além disso, o aumento da corrente levará ao aumento da geração de calor. O consumo de energia do TEC aumenta em altas temperaturas e a eficiência de resfriamento do TEC precisa ser otimizada para levar em conta os requisitos de consumo de energia do módulo óptico.

Tabela 5. Lavaliação de orçamento de tinta

Solução 100G DWDM

O esquema DWDM pode ser subdividido em dois tipos de esquema de tecnologia DWDM PAM2 de portadora dupla 50x4G, Cor A e Cor Z. Esquema de cor A: o módulo óptico adota dispositivo óptico de silício e tipo de código PAM4, com EDFA externo. Ele pode realizar a distância de transmissão de mais de 80 km para um único módulo com taxa 100G de portadora dupla, e a distância de transmissão pode atingir cerca de 150 km com EDFA de dois estágios. O módulo óptico usa pacote QSFP28 e interface CS duplex com SFEC de alto ganho de codificação integrado (4E-3 Pre-BER), TOSA com EML refrigerado a 2 × 27.5 GBaud e ROSA com PIN de 2 × 27.5 GBaud.

A diferença entre a Cor Z e a Cor A é que o laser é DFB e a interface óptica é WDM e demultiplexada. A largura de banda do filtro e a compensação de dispersão precisam ser otimizadas, e a potência de saída, a sensibilidade e a relação sinal-ruído são significativamente reduzidas em comparação com a Cor A. A distância de transmissão pode ser de até 120 km com dois estágios EDFA.

(a) Cor Uma solução

(b) Solução de cor Z

Figura 5. Diagrama de bloco funcional do módulo óptico 100G DWDM QSFP28

Em termos de padronização, IEEE802.3ct especificou 100GBASE-ZR com base no tipo de código DP-DQPSK e detecção coerente. A CCSA discutiu o plano de projeto padrão da indústria “100G QSFP28 Optical Transceiver Module Part 6: 4 × 25G ZR4”, ao usar 100G QSFP28 ZR4 para suportar a transmissão de sinal OTN, o padrão técnico ITU-T para OTU4 pode ser usado como referência. No momento, não há padrão da indústria para módulos ópticos modulados de intensidade de 100 G com uma distância de 80 km ou mais.

Os módulos ópticos de comprimento de onda LWDM4 baseados em SOA+PIN da FiberMall para distâncias superiores a 80 km estão em produção em massa desde o quarto trimestre de 4. 100G DWDM QSFP28 O módulo óptico com uma distância de mais de 80 km com base na solução 50G de portadora dupla foi enviado em pequenas quantidades. O chip optoeletrônico principal, o programa SOA + PIN pode compartilhar a cadeia da indústria 100G ZR4, os recursos opcionais do chip optoeletrônico são combinações ricas, flexíveis e diversas de programas, com efeito de escala e vantagens de custo.

Módulo óptico WDM QSFP100 de banda O 28G

Sistema WDM de banda O 100G com módulo óptico colorido IM/DD de banda O como núcleo, com WDM/demultiplexador externo e amplificador óptico. Com as vantagens de baixa dispersão, baixo consumo de energia e baixo custo, suporta fibra G.652D e G.652B e pode atender a demanda de transmissão de grande largura de banda para acesso backhaul e convergência em aplicações 5G. É propício para promover maior afundamento do sistema WDM, reduzindo o investimento em equipamentos e o consumo de energia e economizando recursos de cabo de fibra óptica.

Para ser compatível com equipamentos de rede existentes, o módulo óptico pode ser empacotado com QSFP28, a interface elétrica é 4x25G NRZ e a interface óptica possui quatro portadoras

(4x25G), operadora dupla (2x50G) e operadora única (1x100G) três soluções:

• Solução de quatro portadoras (4x25G): conectada com WDM/demultiplexador externo e amplificador óptico através da interface MPO, usando o tipo de código NRZ, que pode ser multiplexado com cadeia de módulo óptico 25G, e a taxa de localização de todo o sistema é alta. Resultados experimentais de x4G de 100 canais equivalentes Conforme mostrado na Figura 6 e na Figura 7, espera-se que a otimização atinja largura de banda de transmissão x30G de 100 canais equivalente e distância de transmissão de 80 km.

Figura 6. Diagrama de espectro do lado do receptor do amplificador de 4 canais

Figura 7. OSNR na extremidade do receptor do multiplexador de decomposição de onda de 4 canais

Solução de portadora dupla (2x50G): A interface CS de canal duplo é conectada a um WDM/demultiplexador externo e amplificador óptico, que pode atingir uma largura de banda de transmissão maior em relação à solução de quatro portadoras. O tipo de código de modulação tem duas opções, PAM4 e NRZ, e a solução PAM4 pode ser multiplexada com a cadeia de módulos ópticos 50G. Devido à limitação da relação sinal-ruído, ela só pode atender a demanda de transmissão de 40 km no momento, e a solução de tecnologia de transmissão de 80 km precisa ser verificada posteriormente. A solução NRZ tem a vantagem da relação sinal-ruído e pode atender mais facilmente à demanda de transmissão de 80 km, mas como o chip elétrico de 56 GBaud existente pode realizar o processamento de codec 2x25G NRZ a 1x50G NRZ precisa ser pesquisado e precisa ser mais promovido por elétricos fabricantes de chips em colaboração. Alguns dos dados experimentais são mostrados na Figura 8.

Figura 8. Dados experimentais da solução 50G NRZ

(3) solução de portadora única (1x100G): maior largura de banda de transmissão pode ser alcançada, tipo de código de modulação também tem duas opções PAM4 e NRZ. O programa pam4 só pode atender às necessidades de transmissão de 40 km e pode ser multiplexado em uma cadeia da indústria de chip elétrico de 56GBaud. O programa de tecnologia de 80 km precisa de mais pesquisas. Espera-se que a solução NRZ atenda à demanda de transmissão de 80 km, mas o chip elétrico de 112 GBaud para alcançar a solução de processamento de codec 4x25G NRZ a 1x100G NRZ precisa ser promovido em colaboração com a cadeia da indústria.

Em termos de chips ópticos, a solução de quatro operadoras é a tecnologia mais madura. As soluções de portadora dupla e de portadora única requerem o uso de fonte de luz CC de alta potência de divisão de comprimento de onda baseada em material de fosfeto de índio e modulador de filme de niobato de lítio. A fonte de luz densa WDM DC de alta potência possui características de alta estabilidade, alto rendimento e alta precisão de comprimento de onda. O modulador de niobato de lítio de película fina possui alta largura de banda, baixa perda, alta taxa de extinção e características de baixo chirp. Portanto, o esquema InP WDM CW LD + TFLN MZ combina alta potência de entrada, alta largura de banda, baixo custo de dispersão e alta taxa de extinção ao mesmo tempo. A estrutura TOSA com TFLN MZ e o princípio do esquema de portadora dupla são mostrados na Figura 9 e na Figura 10.

Figura 9. Diagrama esquemático da estrutura TOSA usando TFLN MZ

Figura 10. Diagrama esquemático da solução de portadora dupla

Todas as três soluções acima podem alcançar comprimento de onda ajustável, reduzindo a variedade de módulos ópticos, o que é propício para a simplificação das aplicações de engenharia.

Em termos de desenvolvimento de produtos, a FiberMall lançou amostras da solução de portadora quádrupla no quarto trimestre de 4. A solução de portadora dupla está em desenvolvimento e espera-se que as amostras estejam disponíveis no terceiro trimestre de 2022. A solução de portadora única está em pré-pesquisa estágio. Em termos de padronização, não há padrões internacionais ou da indústria. No entanto, nos grupos de trabalho relacionados à China Communications Standards Association (CCSA TC3WG2023) e NGOF (CCSA TC6), projetos de pesquisa relacionados a módulos ópticos de banda O estão em andamento e o progresso da padronização e maturidade da cadeia industrial precisa ser promovido por todas as partes na indústria.

Pesquisa de tecnologia anti-reflexo 100G QSFP28 PAM4

A tecnologia anti-reflexo é um dos fatores importantes a serem considerados para links de alto desempenho e alta confiabilidade. O código modulado PAM4 tem 4 níveis e seu nível mínimo de sinal 1 é cerca de 1/3 do nível do código NRZ 1 quando sua amplitude de modulação óptica é consistente com a do código NRZ. Quando o ruído do PAM4 é igual ao do NRZ, a relação sinal-ruído do PAM4 é cerca de 5 dB pior do que a do NRZ. Portanto, o PAM4 tem uma tolerância de MPI menor que o NRZ, e a redução do MPI é essencial para garantir o desempenho da transmissão dos sinais do PAM4.

O diagrama de blocos de teste do MPI é mostrado na Figura 11. O sinal ótico transmitido é dividido em duas vias, uma delas contém o atenuador ótico para ajustar a potência ótica a uma intensidade adequada para recepção, e a outra forma utiliza um polarizador e atenuador ótico (ou fibra de longa distância) para simular a geração de espalhamento reverso de Rayleigh, e a potência óptica transmitida precisa ser alta o suficiente para compensar a perda de inserção do dispositivo. A potência óptica de ambos os sinais é ajustável e pode ser medida por um medidor de potência óptica. As curvas de sensibilidade dos dois sinais podem ser escaneadas separadamente para obter as curvas de sensibilidade correspondentes (o eixo horizontal é a potência de entrada, o eixo vertical é o BER) e a diferença de sensibilidade nas mesmas condições de potência de entrada é o impacto da Custo MPI.

Figura 11. Diagrama de blocos do teste MPI

As seguintes soluções de otimização de MPI estão sendo investigadas na indústria.

(1) Otimização da largura de linha do laser

O efeito da largura de linha do laser no MPI do sinal óptico PAM8 foi simulado anteriormente no IEEE 802.3. Conforme mostrado na Figura 12, o custo do link para diferentes larguras de linha de laser e reflexões de conectores é verificado para uma distância de transmissão de 500m contendo seis conectores, cada um com o mesmo coeficiente de reflexão. Os dados mostram que quanto mais estreita a largura da linha do laser, menor a exigência do coeficiente de reflexão do conector com o mesmo custo do link. Portanto, o custo do MPI pode ser reduzido otimizando a largura da linha do laser.

Figura 12. Análise do efeito da largura de linha do laser no custo do MPI

(2) Remuneração por DSP

O MPI pertence ao dano linear e a fase do sinal refletido muda em comparação com o sinal original. A amplitude total do sinal recebido depende da diferença de fase entre o sinal original e o sinal refletido. Quanto menor a diferença de fase, maior a amplitude do sinal total recebido, conforme mostrado na Figura 18. Com base nesse princípio, o MPI pode ser compensado por algoritmos DSP. Atualmente, o principal fornecedor de DSP Marvell lançou DSP com função de compensação MPI, e alguns fornecedores de módulos ópticos desenvolveram módulos ópticos com função de compensação MPI. No entanto, a pesquisa geral ainda está em estágio inicial e a aplicação real do efeito de engenharia precisa ser verificada. A maturidade da cadeia industrial precisa ser mais promovida pelas partes relevantes do setor.

Figura 13. Diagrama do princípio MPI

(3) Otimização de links de fibra óptica

Além disso, o MPI também pode ser reduzido selecionando fibra de melhor qualidade, limpando efetivamente a face final do conector, reduzindo a reflexão causada por um entreferro ou pequenas partículas no conector e atenção aos erros de alinhamento no conector. Como o uso do conector APC chanfrado de 8 ° da face final da fibra, de modo que a luz refletida seja refletida em um ângulo no revestimento, em vez de refletida diretamente na fonte de luz para aumentar a perda de retorno, pode reduzir o impacto do MPI.

Nível de produção do módulo óptico FiberMall

A FiberMall está desenvolvendo ativamente módulos ópticos para atender às necessidades de aplicações de suporte 5G. Com base na pesquisa anterior do white paper, a Tabela 6 resume a capacidade de produção dos módulos ópticos de portador 5G da FiberMall atualmente.

mesa 6. Capacidade de produção do módulo óptico portador 5G da FiberMall

Nível de produção da FiberMall of Dispositivos com chip optoeletrônico

A capacidade geral de produção do FiberMall para os principais dispositivos de chip optoeletrônicos usados ​​em módulos ópticos é mostrada na Tabela 7.

Tabela 7. Capacidade de produção do chip optoeletrônico central

Os módulos ópticos desempenham um papel importante na garantia do desempenho de transmissão das redes de comunicação móvel. Com o avanço contínuo da construção 5G e o enriquecimento contínuo dos cenários de aplicação, a fim de atender aos requisitos de transporte de maior largura de banda, maior desempenho, menor custo e tamanho menor, a FiberMall está constantemente explorando a pesquisa em novos 5G avançados e médios de retorno óptico tecnologia de módulo, de modo a se preparar totalmente para a implantação do 5G de próxima geração. A fim de resolver efetivamente os problemas e desafios atuais das novas soluções de tecnologia, a FiberMall precisa reunir as forças upstream e downstream da cadeia da indústria, abrir discussões e colaborar em questões-chave, desde o fortalecimento da inovação tecnológica, orientando a coleta de mercado e fortalecendo a base industrial.

Em termos de inovação tecnológica, a FiberMall atende à nova demanda por módulos ópticos em diferentes cenários de aplicação por meio de P&D técnico e inovação de novos materiais, novos designs, novos processos, novas interfaces etc. A FiberMall promove a pesquisa da próxima geração do módulo óptico portador 5G tecnologia de vários aspectos, como demanda de implantação, desempenho de transmissão, construção de baixo custo e gerenciamento conveniente de operação e manutenção, desenvolvimento benigno da cadeia da indústria, alocação ordenada de recursos e redução de custos por meio do efeito de escala.

A FiberMall precisa fortalecer ainda mais as capacidades de suporte de bases industriais, como plataformas de processo de fabricação de alta precisão, materiais de processo, equipamentos e medidores, de modo a reduzir o custo de P&D e encurtar o ciclo de P&D, de modo a romper o núcleo e os principais tecnologias. A FiberMall precisa melhorar ainda mais seu mecanismo de avaliação e avaliar efetivamente a viabilidade, confiabilidade, interoperabilidade e compatibilidade de vários módulos ópticos e dispositivos de chip optoeletrônico por meio de uma plataforma aberta de teste e verificação, de modo a orientar a indústria a desenvolver tecnologias-chave e melhorar o desempenho do produto .

A FiberMall está disposta a fortalecer a cooperação e obter consenso com a indústria para promover a pesquisa, teste e avaliação das principais tecnologias de módulos ópticos portadores 5G de próxima geração, bem como a formulação de padrões e especificações, de modo a promover a saúde e desenvolvimento ordenado da indústria de tecnologia de módulo óptico de portador 5G.